Kto wybiera kreta, ten myśli przyszłościowo i docenia nowoczesne rozwiązania. Trudno dziś wyobrazić sobie branżę wodno-kanalizacyjną bez technologii bezwykopowej.

Artykuł skierowany jest do tych, dla których ta znana już od lat technologia, bazująca na wykorzystaniu maszyn przeciskowych, nie stanowi tak oczywistej alternatywy dla wciąż powszechnych metod wykopowych. W zdecydowanej większości projektów instalacyjnych w branży przewidziano bezwykopowe technologie montażu instalacji. Możliwości najprostszych, najtańszych, a zarazem najskuteczniejszych w swojej kategorii maszyn do instalacji techniką bezwykopową, czyli kretów, zwanych inaczej przeciskami pneumatycznymi, przebijakami gruntowymi, a w obcych językach rakietami zmiennymi ? są naprawdę duże. Zalet technik bezwykopowych przy wykorzystaniu kretów w porównaniu z tradycyjnym stosowaniem wykopów nie trzeba szeroko omawiać. Wynikają one wprost z treści niniejszego artykułu, opisującego korzyści, jakie zapewnia stosowanie maszyn przeciskowych.

Najprostsze i najskuteczniejsze

Krety są najprostszymi urządzeniami do kładzenia instalacji technikami bezwykopowymi. Nie oznacza to jednak, że ich zastosowanie ogranicza się wyłącznie do nieskomplikowanych prac. Dobrze dopracowana i wykonana maszyna przeciskowa, zaprojektowana głównie z myślą o celności, w rękach doświadczonego operatora, pozwoli na realizację większości typowych prac związanych z budową i modernizacją instalacji wodno-kanalizacyjnej.

Na rynku kilku producentów ma w ofercie maszyny w różnych rozmiarach. Jest zatem w czym wybierać. Sam rozmiar determinuje zakres prac, jakie będzie można przeprowadzić. Do zasilania kreta potrzebne jest źródło sprężonego powietrza. Niemal w każdej sytuacji wykorzystuje się sprężarki przewoźne. Zdecydowana większość maszyn dostępnych na rynku wymaga ciśnienia na poziomie 7 atm. Zapewniają je typowe sprężarki przewoźne. Małym kretom wystarcza wartość około 1 m3/min. Największe maszyny potrzebują do 5 m3/min i więcej. Krety są urządzeniami niesterowalnymi (poza nielicznymi wyjątkami, które jednak z wielu powodów nie cieszą się popularnością). Oznacza to, że nie ma możliwości sterowania kretem ? w zakresie regulacji poziomej i pionowej ? podczas wykonywanego przecisku. Jedyną możliwością sterowania jest zmiana kierunku pracy przód/tył. Zatem na celność wykonanego przecisku wpływa wskazanie prawidłowego toru na początku przecisku, zanim maszyna w całości pogrąży się w ziemi. Także warunki gruntowe decydują o skuteczności prac. Jednak najczęściej nie mamy na nie wpływu, możemy jedynie skompensować ich oddziaływanie, poprzez korekty kursu nadanego kretowi na początku przecisku. Zazwyczaj przeciski wykonuje się na odcinkach do 10 m. Warto jednak pamiętać, że dobre i celne maszyny przeciskowe, obsługiwane przez doświadczony personel, pozwalają na wykonanie celnych przecisków na dystansie do 40 m i więcej, jeśli nie wystąpią nieprzewidziane, wyjątkowe utrudnienia lokalne w gruncie.

Prostota kluczem do sukcesu

Przykładową budowę kreta zilustrowano na rysunku 1.

Jak widać, jest to urządzenie o prostej konstrukcji, co przekłada się na skuteczne i bezusterkowe realizowanie zadań. Im większy bowiem stopień złożoności, im więcej elementów ruchomych, tym większe jest prawdopodobieństwo zużycia lub uszkodzenia maszyny podczas pracy. A warunki pracy elementów kreta oraz całej maszyny, niestety, do łatwych nie należą. Wciąż poddawane są one bardzo wysokim obciążeniom, w dodatku o charakterze cyklicznym, udarowym. Maszyna często musi pracować pogrążona w wodzie, piachu i błocie. Wykonanie jednego przecisku wiąże się z 5000 (a nawet więcej) cykli naprężeń. Dlatego wielu producentów maszyn stara się maksymalnie uprościć konstrukcję maszyn i uodpornić ją na skutki udarowego środowiska pracy. Najlepsi producenci oferują maszyny o trwałości wynoszącej nawet osiem i więcej lat. Jedynym warunkiem eksploatacji kreta przez tak długi okres jest odpowiednia konserwacja, poddawanie okresowym przeglądom i w razie konieczności wymiana standardowych elementów, ulegających naturalnemu zużyciu. Liczna grupa producentów maszyn stosuje w swoich konstrukcjach technologię wymiennych elementów ślizgowych i uszczelniających. W związku z tym po zużyciu wystarczy je wymienić, by zachować pierwotne właściwości funkcjonalne i użytkowe. Długotrwała eksploatacja takich maszyn nie wiąże się z koniecznością kosztownej regeneracji bądź wymiany głównych elementów kretów.

Bezwykopowo oznacza?

Bezwykopowo oznacza, że nie ma konieczności wykonywania wykopu na całej długości instalacji. Wystarczą dwa wykopy: startowy, z którego rozpoczniemy instalację, oraz końcowy, w miejscu, w którym planowane jest zakończenie prac lub ich etapu. Na rysunku pokazano schematycznie zasadę wykorzystania kreta podczas przecisku.

Najczęściej przeciski stosuje się pod istniejącymi elementami infrastruktury, np. pod jezdniami, torowiskami i ciągami dla pieszych, dzięki czemu unikamy konieczności ich rozbiórki lub uszkodzenia.

Przy pomocy kretów można wykonać samodzielny przecisk, czyli otwór o średnicy odpowiadającej średnicy maszyny. Następnie w otwór ręcznie wprowadza się rurę instalacyjną: stalową lub z tworzyw sztucznych. Do wykonania takiej pracy potrzebujemy kreta, urządzenia sterująco-smarującego, kompletu węży przyłączeniowych oraz źródła sprężonego powietrza. To, jak wygląda taki przykładowy zestaw, pokazano na rysunku 3.

Przy pomocy końcówki (rys. 4) do ręcznego wciągania rur, zamocowanej do węża zamiast kreta, można wciągać w uprzednio wykonany otwór rury PE/PVC o mniejszych średnicach ? do 55 mm.

Bezpośrednio znaczy szybciej

Najczęściej krety wykorzystuje się do wciągania rur instalacyjnych, bezpośrednio za maszyną. W tym celu należy ją wyposażyć w tuleję do wciągania rur, mocowaną w tylnej części kreta. W przypadku rur o większych średnicach, zazwyczaj od 90 mm wzwyż, stosuje się dodatkowo system linki stalowej wraz z napinaczem, w celu zamocowania i usztywnienia połączenia wciąganej rury z tuleją do wciągania. Mniejsze rury wymagają jedynie samej tulei, wyposażonej w specjalnie wyprofilowane gniazdo do zamocowania weń wciąganej rury. Na rysunku 5 pokazano przykładowe akcesoria do kreta, umożliwiające wciąganie rur z PE/PVC bezpośrednio za maszyną.

Mniejszy też potrafi, choć większemu łatwiej

Zdarzyć się może sytuacja, w której musimy wykonać przecisk lub zainstalować rurę z tworzywa o średnicy większej niż średnica posiadanej maszyny. Producenci maszyn zaoferowali więc tzw. poszerzacze, nazywane też kalibratorami. Są to stalowe rury zakończone stożkiem, posiadające średnice większe niż średnica kreta. Najpierw wykonuje się przecisk pilotażowy samym kretem, a następnie poszerza się jego średnicę, wykonując powtórny przecisk, tym razem z założonym na kreta poszerzaczem. Łatwiejszym sposobem realizacji takiej instalacji jest oczywiście zakup maszyny o większej średnicy. Jednak nie zawsze jest to uzasadnione ekonomicznie. Zależy to od ilości i częstości wykonywania takich prac. Jeśli większe rury instalujemy sporadycznie, to tańsze, choć uciążliwsze, będzie użycie posiadanej, mniejszej maszyny, uzbrojonej w odpowiedni poszerzacz.

Także do trudnych zadań

Kret może być także wykorzystywany do wbijania rur stalowych, których używa się w instalacjach wodno-kanalizacyjnych jako osłon dla późniejszych instalacji lub bezpośrednio jako nośników mediów. W tym celu stosuje się szereg stożków, dzięki którym osadza się i sprzęga kreta z uprzednio przygotowaną do wbijania rurą stalową (rys. 6).

Mniejsze rury stalowe wbija się zaślepione od czoła stalowym stożkiem. Większe rury, od średnicy 159 mm, z uwagi na opory gruntu podczas wbijania, instaluje się jako otwarte. A po zakończeniu wbijania, grunt wydmuchiwany jest z rury, przy zastosowaniu korków oraz płyt wydmuchowych.

Watro dodać, że poza kretami, które cechują się dużą uniwersalnością, istnieje grupa maszyn przeciskowych dedykowana wyłącznie wbijaniu rur stalowych. Mówimy tu o młotach pneumatycznych. Posiadają one znacznie prostszą konstrukcję, która w dodatku nie musi zapewniać celności, gdyż młot nie przemieszcza się w ziemi, a jego zadaniem jest wpychanie przed siebie rury stalowej.

Na rynku dostępna jest także grupa kretów posiadających tzw. ruchomą głowicę. Jednak takie krety nie są dedykowane wbijaniu rur stalowych oraz do pracy z poszerzaczami. Warto o tym pamiętać, jeśli szukamy skutecznego, uniwersalnego rozwiązania.

Jak zacząć

Doświadczenie i wiedzę pozwalające na skuteczną realizację nawet najbardziej wymagających prac przeciskowych, w najtrudniejszych warunkach gruntowych, zdobywa się latami. Obecnie dostępne na rynku maszyny są na tyle przyjazne użytkownikowi i proste w obsłudze, że nawet osoba niezbyt doświadczona nie powinna mieć problemów z wykonaniem typowych przyłączy wodociągowych czy innych typowych prac. Na rynku dostępne są publikacje dedykowane technikom bezwykopowym, a wiele informacji można znaleźć także w Internecie. Dobrą praktyką wśród producentów i dystrybutorów jest organizowanie szkoleń w zakresie budowy, obsługi, konserwacji i samej pracy z maszyną przeciskową. Ułatwieniem dla początkujących jest możliwość zastosowania przyrządów, pozwalających na prawidłowe ukierunkowanie i wycelowanie maszyny. Należą do nich platforma startowa czy zestaw optyczny (rys. 7).

O czym warto pamiętać

Mnogość producentów i dostępnych maszyn przeciskowych na rynku może początkowo utrudniać wybór najodpowiedniejszego dla naszych potrzeb urządzenia. Rozpoczynając przygodę z technologiami bezwykopowymi, niełatwo zdefiniować potrzeby w nieodległej przyszłości. Najlepiej, bazując na bieżących oczekiwaniach odnośnie funkcjonalności, szczegółowe pytania skierować bezpośrednio do producenta bądź dystrybutora. Wówczas pomoże on wybrać zestaw wg indywidualnych preferencji, uwzględniając także ekonomiczne aspekty zakupu.

Istnieje jednak uniwersalny zbiór pożądanych cech, które powinna posiadać maszyna przeciskowa. Najważniejsze z nich to celność, konstrukcja i trwałość, łatwość obsługi, ekologiczność oraz funkcjonalność.

Celność ? to niewątpliwie najważniejsza cecha maszyn przeciskowych. Niecelnie wykonany przecisk, poza samym niezrealizowaniem zadania, może nas narazić na poważne koszty, związane z koniecznością naprawy uszkodzonej istniejącej infrastruktury. Większość maszyn na rynku, uważanych za najcelniejsze, posiada schodkową głowicę przeciskową. Takie rozwiązanie do minimum ogranicza ewentualne skutki napotkania przez kreta wyjątkowo trudnej przeszkody. Dla celności duże znaczenie ma także odpowiednia długość i wyważenie maszyny. Liczący się na rynku producenci, projektując maszynę przeciskową, właśnie jej celność postrzegają jako najważniejszy parametr.

Konstrukcja i trwałość ? to cechy zapewniające długie użytkowanie. Warto postawić na maszyny o prostej budowie, odporne na skutki udarowego charakteru pracy. Do produkcji kretów winny być stosowane materiały o podwyższonej odporności na naprężenia zmęczeniowe, korozję i siły tarcia w gruncie. Wielu znanych producentów wykorzystuje proste w budowie wymienne elementy ślizgowe i uszczelniające, które wytrzymują pracę w trudnych warunkach, w gruntach zanieczyszczonych przez sypki piasek, wodę i błoto. Takie elementy wymagają okresowej wymiany, ale ogranicza to konieczność ponoszenia wysokich kosztów regeneracji lub wymiany droższych modułów kreta, które w wyniku tarcia ulegałyby stopniowemu zużyciu. Warto zwrócić uwagę na to, czy zewnętrzne elementy kreta tworzą monolityczną bryłę, czy możliwy jest demontaż poszczególnych części, umożliwiający wymianę tylko tego zespołu, który uległ zużyciu. Obniża to znacznie koszty serwisowania maszyny.

Łatwość obsługi ? warto dysponować maszyną, w której w łatwy i szybki sposób, a do tego w każdych warunkach, można zmienić kierunek przecisku. Warunek ten najlepiej spełnia rozwiązanie konstrukcyjne nazywane sterowaniem pneumatycznym kreta. Polega ono na tym, że zmiany kierunku pracy przód/tył dokonuje się zdalnie, poprzez zmianę położenia zaworu sterującego, umieszczonego w stacji sterująco-smarującej. Inne czynności nie są wymagane. Zdarzają się, niestety, sytuacje, gdy maszyna napotka na trudną przeszkodę i nie ma możliwości kontynuacji pracy w danym miejscu. Może też pojawić się konieczność wycofania kreta z wielu innych powodów. Warto więc w razie potrzeby móc szybko go wycofać, bez konieczności zamykania dopływu powietrza zasilającego.

Ekologiczność ? nowoczesne maszyny przeciskowe mogą być bez przeszkód stosowane w każdych warunkach terenowych, nawet w miejscach objętych szczególną ochroną środowiska naturalnego. Do takich obszarów zaliczamy parki, tereny bezpośredniego ujęcia wody, inne miejsca użyteczności publicznej. Wszystko to za sprawą konstrukcji maszyny i zastosowanych do jej produkcji materiałów oraz technologii, pozwalających na używanie do smarowania nieszkodliwych substancji, bazujących na glikolu.

Funkcjonalność ? zakres prac możliwych do wykonania przez daną maszynę, zależy od jej wielkości. Ogólnie przy pomocy popularnych na rynku typowych urządzeń przeciskowych można instalować rury z tworzyw sztucznych do średnicy 200 mm. Krety pozwalają na montaż rur stalowych do średnicy 406 mm. Te ze stałą głowicą znajdują szersze zastosowanie. Można przy ich pomocy skutecznie wbijać rury stalowe, umożliwiają też pracę z poszerzaczami. Według użytkowników oraz niektórych producentów, krety ze stałą głowicą lepiej radzą sobie w typowych gruntach w porównaniu do maszyn z głowicą ruchomą. Ponadto krety ze stałą głowicą posiadają mniej zużywających się elementów ruchomych, co może wpływać na mniejsze koszty ich utrzymania.

Krzysztof Dydel, Terma